第二章第一节共价键同步练习
2022——2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列分子中存在键的是
A． B． C． D．
2．碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，结构如图所示，下列说法正确的是
A．分子式为 B．分子中既有极性键也有非极性键
C．分子中键与键个数之比为 D．碳酸亚乙酯不可水解
3．下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及键断裂的是
A．CH4的燃烧 B．与的加成反应
C．CH4与Cl2的取代反应 D．被酸性溶液氧化
4．石灰氮()是一种氮肥，与土壤中的反应生成氰胺()，氰胺可进一步转化为尿素。下列有关说法正确的是
A．的电子式为
B．1个分子中含3个键
C．分子中键与键的个数之比为
D．已知中含有键，1个分子中含有2个键
5．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是
A．： B．：
C．： D．：
6．设为阿伏加德罗常数的值。下列关于常见分子中键、键的判断正确的是
A．与结构相似，中含有的键数目为
B．与结构相似，分子中键与键数目之比为
C．与结构相似，分子中键与键数目之比为
D．已知反应，若该反应中有键断裂，则形成的键数目为
7．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A．、、分子中的键角依次增大
B．HF、、分子中的键长依次增长
C．、、分子中的键能依次减小
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
8．研究人员成功合成了能在室温下稳定存在的五氮阴离子盐，五氮阴离子是制备全氮类物质的重要中间体。下列说法正确的是
A．中含四种离子
B．属于离子化合物
C．每个中含有35个电子
D．中含极性键
9．下列分子中既含键，又含键的是
A．① B．② C．③ D．④
10．通常把原子数和价电子数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相似，则下列有关说法正确的是
A．和互为等电子体，键角均为
B．和互为等电子体，空间结构都是三角锥形
C．和互为等电子体，均为三角锥形结构
D．和苯互为等电子体，分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道
11．下列说法正确的是
A．已知键键能为，故氮氮三键的键能为
B．键键能为键键能为，故比稳定
C．某元素原子最外层有1个电子，它跟卤素原子相结合时，所形成的化学键为离子键
D．键键长为，其含义为H、F两原子核间的平均间距
12．化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．X分子中只有极性键，没有非极性键
B．1个X分子中的共用电子对数目为11
C．分子中所含的键数目为
D．X是共价化合物
13．P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是
A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3
B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键
C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键
D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷
14．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是
A．沸点：
B．分子是非极性分子
C．C形成的单质中键与键个数之比为1∶2
D．B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体
15．人们常用HX表示卤化氢(x代表F、Cl、Br、I)，下列说法中，正确的是
A．HX中共价键的电子云是轴对称的 B．H-F形成的是p-pσ键
C．H-F的键长是H-X中最长的 D．H-F的键能是H-X中最小的
二、多选题
三、填空题
16．共价键
(1)形成过程(以Cl2、HCl的形成为例)：
(2)定义：原子间通过____________所形成的相互作用。
(3) 成键粒子：________。
(4)成键元素：一般是同种的或不同种的非金属元素。
(5)分类
①非极性共价键简称非极性键：共用电子对________的共价键。如Cl2；
②极性共价键简称极性键：共用电子对________的共价键。如HCl。
17．地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。那么，为什么在地球自然环境条件下，生命会选择碳呢_______？请阅读下述资料，尝试从化学的角度对该问题作出解释。
资料1：在现今发现的所有化合物中，碳的化合物占到了总数的95%左右。举一个简单的例子：含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个。
资料2：对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；碳原子的杂化方式也不像烷烃只有，还多了与，另外有些分子还有对映异构体。
资料3：键的键能是347，C=C键的键能是614，C≡C键的键能是839；相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的。
资料4：键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，
资料5：硅与碳同族相邻，其性质有很多相似点，但是也有较大的差异。硅及其化合物多以固态存在，键的键能为226。
注：构造异构体是指由于原子连接顺序不同而形成的异构体。
18．如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：
(1)其中形成的化学键属于轴对称的有_______。
(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是_______；通过方式②化学键形成的是_______；只通过方式③化学键形成的是_______；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是_______。
A．Cl2 B．HCl C．N2 D．H2
(3)某有机物分子的结构简式为，该分子中有_______个σ键，有_______个π键，有_______种极性键，_______ (填“有”或“没有”)非极性键。
四、结构与性质
19．科学家发现C60分子由60个碳原子构成，它的形状像足球(图丙)，含有键，因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子(图丁)，图甲、图乙分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。
(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是____。
(2)同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时，化学性质活泼性的比较为：足球烯比石墨____(填“活泼”“一样活泼”或“更不活泼”)，理由是___。
(3)由图中石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中，每个正六边形平均所占有的C原子数与C—C键数之比为____。
(4)在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有____个碳原子(填数字)，每个碳原子上的任两个C—C键的夹角都是____(填角度)。
(5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广，除较经济的制氢方法尚未完全解决外，还需解决H2的贮存问题，上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是____。
20．a、b、c、d为四种由短周期元素组成的中性粒子，它们都有14个电子，且b、c、d都是共价型分子。回答下列问题：
(1)a单质可由原子直接构成，a单质可用作半导体材料，其原子核外电子排布式为_________。
(2)b是双核化合物，常温下为无色无味气体，b的化学式为_________________。人一旦吸入b气体后，就易引起中毒，是因为_______________而中毒。
(3)c是双核单质，写出其电子式_______________。c分子中所含共价键的类型为_____________(填“极性键”或“非极性键”)。
(4)d是四核化合物，其结构式为_________________；d分子内所含σ键的数目是_________，π键的数目是_______，σ键的强度比π键的强度_________，原因是________________________________。
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参考答案：
1．C
【详解】根据单键均为σ键，双键为一个σ键一个π键，三键为一个σ键2个π键，据此分析解题：
A．H2中只存在H-H单键，故不存在π键，A不符合题意；
B．NH3中只存在N-H单键，故不存在π键，B不符合题意；
C．N2中只存在N≡N三键，为一个σ键2个π键，C符合题意；
D．HCl中只存在H-Cl单键，故不存在π键，D不符合题意；
故选C。
2．B
【详解】A．该有机物分子中含有3个C原子、3个O原子，不饱和度为2，则H原子数为4，从而确定分子式为，故A错误；
B．C原子之间存在非极性键，C原子与O原子、C原子与H原子之间存在极性键，故B正确；
C．1个该分子中含有10个键、1个键，所以分子中键与键个数之比为，故C错误；
D．碳酸亚乙酯属于酯类，在酸性、碱性条件下都可以水解，故D错误；
故选B。
3．B
【详解】A．CH4不含π键，且有机物燃烧时，断裂所有的化学键，A不符合题意；
B．C2H4和Cl2发生加成反应时，C2H4中的碳碳双键断裂形成碳碳单键和碳氯单键，化学键的断裂只涉及π键的断裂，B符合题意；
C．CH4不含π键，且取代反应中，断裂的化学键是单键，即σ键，C不符合题意；
D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化时，C2H4中的所有化学键断裂，即断裂的化学键既有σ键，又有π键，D不符合题意；
故选B。
4．C
【详解】A．是共价化合物，电子式为，A错误；
B．单键都是键，三键中含有1个键，则1个分子中含4个键，B错误；
C．1个分子中含4个键，2个键，故键与键的个数之比为，C正确；
D．1个分子中只有1个双键，其余为单键，故1个分子中含有1个键，D错误；
故答案选C。
5．A
【分析】由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H、Cl均形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。
【详解】A．O原子的最外层有6个电子，只能形成2个共价键，在H2O2中，1个O已经与1个H形成1个单键，则两个氧原子间只能形成1个共价键，选项中的结构与共价键的饱和性不相符，A符合题意；
B．在N2H4分子中，每个N原子共形成3个共价键，与共价键的饱和性相符，B不符合题意；
C．在C2H5SH分子中，C形成4个共价键，S形成2个共价键，H形成1个共价键，与共价键饱和性相符，C不符合题意；
D．在SiHCl3中，Si形成4个共价键，H、Cl各形成1个共价键，与共价键的饱和性相符，D不符合题意；
故选A。
6．A
【详解】A．叁键含有1个σ键2个π键；与结构相似，所以一个中含有一个三键，因此中含有个键，A正确；
B．与结构相似，则一个分子中含有一个三键，分子中键与键数目之比为，B错误；
C．与结构相似，1个分子中含有一个键和一个键，因此1个分子中含有6个σ键和3个π键，σ键与π键的数目之比为，C错误；
D．若该反应中有键断裂，即参与反应，则生成，中含有键，故形成π键的数目是，D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．三者的键角分别为、、，依次增大，A正确；
B．因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；
C．O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；
D．分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误；
故选D。
8．A
【详解】A．中含四种离子，A正确；
B．是只由一种元素组成的纯净物，属于单质，B错误；
C．每个中含有个电子，C错误；
D．中含非极性键，D错误；
故选A。
9．D
【详解】A．水中只含键，A错误；
B．乙醇中只含键，B错误；
C．氨气中只含键，C错误；
D．乙醛中含醛基，存在碳氧双键，既含键，又含键的，D正确；
故选D。
10．D
【详解】A．和互为等电子体，都是正四面体结构，键角均为，A项错误；
B．和互为等电子体，均为平面三角形结构，B项错误；
C．和的价电子数不相等，不互为等电子体，C项错误；
D．和苯互为等电子体，的空间结构与苯相似，分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项正确。
答案选D。
11．D
【详解】A．氮氮单键中只含有键，氨氮三键中含有2个键和1个键，键与键键能不同，氮氮三键的键能不为，故A错误；
B．键能越大，化学键越牢固，键键能为，键键能为，所以H2比F2稳定，故B错误；
C．原子最外层有1个电子，可能为H原子，与卤素原子相结合时，所形成的化学键为共价键，故C错误；
D．键长是指形成共价键的两个原子的原子核间的平均距离，故D正确；
故选：D。
12．D
【详解】A．键是非极性键，选项A不正确；
B．根据分子的结构式可知，1个X分子中存在12对共用电子对，选项B不正确；
C．单键只含有键，一个双键中含有一个键，根据分子的结构式可知，1个X分子中存在11个键，选项C不正确；
D．X分子中只有共价键，故X是共价化合物，选项D正确；
答案选D。
13．D
【详解】A．磷原子最外层有5个电子，能结合5个氯原子形成PCl5，选项A错误；
B．PCl3的电子式为，P-Cl键都是σ键，选项B错误；
C．PCl5分子中有5个P-Cl σ键， 选项C错误；
D．PCl5分子中有5个P-Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷，选项D正确；
答案选D。
14．C
【详解】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢，B为碳，C为氮，D为氧，X为硫，Y为氯。
A．为，存在氢键，为，沸点，选项A错误；
B．为，是极性分子，选项B错误；
C．中含有氮氮三键，三键中含有有1个键，2个键，选项C正确；
D．B、C、D的简单气态氢化物分别是、、，原子数不同，不能互为等电子体，选项D错误；
答案选C。
15．A
【详解】A．HX中共价键是σ键，σ键的电子云是轴对称的，A项正确；
B．H-F键是由氢原子的1s轨道与氟原子的2p轨道形成的，为s-pσ键，B项错误；
C．F原子半径是卤素原子中最小的，故H-F的键长是H-X中最短的，C项错误；
D．H-F的键长是H-X中最短的，则H-F的键能是H-X中最大的，D项错误；
答案选A。
16． 共用电子对 原子 不偏移 偏移
【详解】共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，未发生电子转移，故成键粒子是原子，非极性共价键简称非极性键：共用电子对不偏移的共价键，一般由同种元素构成，如Cl2；极性共价键简称极性键：共用电子对偏移的共价键。一般由不同种元素构成，如HCl。故答案为：共用电子对；原子；不偏移；偏移。
17．碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；并且键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。
【详解】碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；并且键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。
18．(1)①②③
(2) D B A C
(3) 8 2 4 有
【解析】(1)
形成的化学键属于轴对称的有：两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键；故选①②③。
(2)
方式①两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氢气，选D；
方式②s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，，故为氯化氢，选B；
方式③两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯气，选A；
同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮气，两个氮原子通过2p轨道形成σ键，同时两外p轨道以肩并肩的方式形成2个π键，选C。
(3)
中存在碳氢键、碳碳双键、碳碳键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键，在一个该分子中有8个σ键，碳碳双键、碳氧双键中有2个π键，碳氢键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键中有4种极性键，碳碳单键中有非极性键。
19．(1)碳原子排列方式不同
(2) 活泼 足球烯含有键容易加成
(3)2:3
(4) 6 109°28，
(5)碳纳米管
【详解】（1）物质的结构决定物质的性质；金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，通过四种物质的结构示意图可以得出其原因是碳原子排列方式不同；
（2）足球烯的结构中含有，容易与单质F2发生加成反应，而石墨均为碳碳单键，同条件下，石墨与单质F2发生反应就相应较难；正确答案：活泼；足球烯含有键容易加成。
（3）每个碳原子被三个碳环共有，每个碳环含有碳原子数为6×=2；每条碳碳单键被2个碳环共有，每个碳环含有6×=3条碳碳单键；因此C原子数与C—C键数之比为2:3；
（4）金刚石是原子晶体，原子间以共价键相结合，形成三维的空间网状结构，最小的环上有6个碳原子；每个碳原子以4个共价键对称的与相邻的4个碳原子结合，碳原子采取sp3杂化方式形成共价键，所以碳原子与其周围的4个碳原子形成正四面体结构，夹角109°28，；
（5）由于碳纳米管表面积大，可以吸附H2，用作贮氢材料；正确答案：碳纳米管。
20．(1)1s22s22p63s23p2
(2) CO CO一旦被吸入肺里后，会与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失输送氧气的能力
(3) 非极性键
(4) H－C≡C－H 3 2 大 由于形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大，形成的共价键强度大
【详解】（1）a单质由原子直接构成且可用作半导体材料，因此是单质硅，所以其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2；
（2）b是双核化合物常温下为无色无味气体，则b的化学式是CO；CO一旦被吸入肺里后，会与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失输送氧气的能力，易引起中毒；
（3）c是双核单质，则c是氮气，其电子式为，所含共价键的类型为非极性键；
（4）d是四核化合物，有14个电子，则是乙炔，其结构式为H－C≡C－H；又单键全是σ键，三键有一个σ键两个π键，所以乙炔分子内所含σ键的数目是3个，π键的数目是2个；由于形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大，形成的共价键强，所以σ键的强度比π键的强度大。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
